JP2009142730A - 破砕機の制御装置及び破砕機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】破砕機の制御装置及び破砕機の制御方法に関し、簡素な構成で、振動フィーダやクラッシャを安定して作動させるとともに破砕効率を向上させる。
【解決手段】クラッシャ４，振動フィーダ５，クラッシャ４の駆動源としての第一油圧モータ４ａ及び振動フィーダ５の駆動源としての第二油圧モータ５ａを備えた破砕機の制御装置である。
第一油圧モータ４ａの駆動圧を検出する駆動圧検出手段２と、該駆動圧が第一圧力以上となった場合に第二油圧モータ５ａへ供給される作動油流量の上限値を第一上限値に制限する第一制限手段１ａと、第一制限手段１ａによる該作動油流量の制限時において該駆動圧が該第一圧力よりも低い第二圧力未満となった場合に該第一上限値の制限を解除する第一制限解除手段１ｂを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、油圧駆動のクラッシャ及び振動フィーダを備えた破砕機において、クラッシャの駆動圧に応じて振動フィーダの駆動速度を制御する制御装置及び制御方法に関する。

従来、クラッシャに被破砕物を供給する振動フィーダを備えた破砕機では、クラッシャでの破砕状態を検知しながら振動フィーダを駆動して、被破砕物が過剰にクラッシャ内部へ供給されないように制御している。
例えば、特許文献１には、破砕装置（クラッシャ）の駆動装置である油圧モータが過負荷状態となったときに、フィーダの油圧モータを停止又は減速させる技術が開示されている。この技術では、破砕装置用油圧モータの負荷を検出するセンサとして、モータ回転速度を検出する回転センサや、モータへ供給される作動油の油圧の大きさを検出する圧力センサが用いられている。また、これらのセンサで検出された負荷が所定の閾値を超えた場合に、被破砕物の供給量を減少させる制御が実施されている。このような構成により、破砕機での破砕動作を続行させつつ過負荷状態を自然に解除することができるようになっている。

また、特許文献２には、クラッシャの内部に滞留している被破砕物量に応じてフィーダの駆動速度を変更自在に制御する技術が開示されている。この技術では、クラッシャの上部に設けられた超音波センサを用いてクラッシャ内の被破砕物の高さを検出し、被破砕物量が一定となるようにフィーダの速度を制御している。また、被破砕物量の経時変化に基づいて単位時間当たりにクラッシャで処理される実際破砕量を演算し、この実際破砕量に見合った量の被破砕物を供給する制御も記載されている。これらのような制御により、クラッシャ内の被破砕物を破砕力が効率的に作用する量で安定供給することができるとされている。
特開平９−２３９２８６号公報 特開平１１−２６７５４５号公報

ところで、クラッシャ用モータに作用する負荷変動に着目すると、破砕されていない被破砕物がクラッシャ内部に滞留するほど負荷が上昇し、それらの被破砕物が一旦破砕されるとそれまで作用していた負荷が低下する。つまり、モータの負荷は被破砕物の破砕プロセス毎に周期的に変動し、たとえ同一種類の被破砕物を処理していたとしても負荷変動の幅が大きい。そのため、上述の特許文献１に記載された制御では、負荷変動に対して過剰に制御が働きやすく、モータの負荷が安定しないという課題がある。例えば、所定の閾値を中心とした周期的な振動変化（ハンチング）が生じる場合がある。

また、特許文献２に記載された制御においても同様であり、クラッシャ内の被破砕物の高さが不連続に大きく変動するような場合に制御が不安定になる。例えば、サイズの大きい自然石の破砕作業では、クラッシャ内への被破砕物の投入と同時に被破砕物の高さ（被破砕物量）が急増するため、正確な制御が難しく破砕効率が上昇しない。
このように、クラッシャの負荷に応じて振動フィーダの駆動速度を制御する従来の制御では、振動フィーダやクラッシャを安定して連続稼働させることができないという課題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、振動フィーダやクラッシャを安定して作動させるとともに破砕効率を向上させることができる破砕機の制御装置及び破砕機の制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明の破砕機の制御装置は、被破砕物を破砕するクラッシャと、該被破砕物を該クラッシャへ供給する振動フィーダと、該クラッシャの駆動源としての第一油圧モータと、該振動フィーダの駆動源としての第二油圧モータとを備えた破砕機において、該第一油圧モータの駆動圧を検出する駆動圧検出手段と、該駆動圧検出手段で検出された該駆動圧が第一圧力以上となった場合に、該第二油圧モータへ供給される作動油流量の上限値を第一上限値に制限する第一制限手段と、該第一制限手段による該作動油流量の制限時において、該駆動圧検出手段で検出された該駆動圧が該第一圧力よりも低い第二圧力未満となった場合に、該第一上限値の制限を解除する第一制限解除手段とを備えたことを特徴としている。

また、請求項２記載の本発明の破砕機の制御装置は、請求項１記載の構成に加えて、該第一制限手段が、該駆動圧が該第一圧力以上のまま第一所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値を制限するとともに、該第一制限解除手段が、該駆動圧が該第二圧力未満のまま第二所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値の制限を解除することを特徴としている。

また、請求項３記載の本発明の破砕機の制御装置は、請求項１又は２記載の構成に加えて、該クラッシャの内部に存在する被破砕物量を検出する被破砕物量検出手段と、該被破砕物量検出手段で検出された該被破砕物量が第一所定量以上となった場合に、該第二油圧モータへ供給される該作動油流量の該上限値を第二上限値に制限する第二制限手段と、該第二制限手段による該作動油流量の制限時において、該被破砕物量検出手段で検出された該被破砕物量が該第一所定量よりも少ない第二所定量未満となった場合に、該第二上限値の制限を解除する第二制限解除手段とをさらに備えたことを特徴としている。

また、請求項４記載の本発明の破砕機の制御装置は、請求項３記載の構成に加えて、該第二制限手段が、該被破砕物量が該第一所定量以上のまま第三所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値を制限するとともに、該第二制限解除手段が、該被破砕物量が該第二所定量未満のまま第四所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値の制限を解除することを特徴としている。

請求項５記載の本発明の破砕機の制御方法は、被破砕物を破砕するクラッシャと、該被破砕物を該クラッシャへ供給する振動フィーダと、該クラッシャの駆動源としての第一油圧モータと、該振動フィーダの駆動源としての第二油圧モータとを備えた破砕機の制御方法であって、該第一油圧モータの駆動圧を検出する駆動圧検出ステップ（Ｂ１０，Ｃ１０，Ｄ１０）と、該駆動圧検出ステップで検出された該駆動圧が第一圧力以上となった場合に、該第二油圧モータへ供給される作動油流量の上限値を第一上限値に制限する第一制限ステップ（Ａ４０〜Ａ５０，Ａ６０〜Ａ７０）と、該第一制限ステップによる該作動油流量の制限後に、該駆動圧検出ステップで検出された該駆動圧が該第一圧力よりも低い第二圧力未満となった場合に、該第一上限値の制限を解除する第一制限解除ステップ（Ａ６０〜Ａ３０，Ａ８０〜Ａ５０）とを備えたことを特徴としている。

また、請求項６記載の本発明の破砕機の制御方法は、請求項５記載の構成に加えて、 該第一制限ステップにおいて、該駆動圧が該第一圧力以上のまま第一所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値を制限するとともに、該第一制限解除ステップにおいて、該駆動圧が該第二圧力未満のまま第二所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値の制限を解除することを特徴としている。

また、請求項７記載の本発明の破砕機の制御方法は、請求項５又は６記載の構成に加えて、該クラッシャの内部に存在する被破砕物量を検出する被破砕物量検出ステップ（Ｆ１０）と、該被破砕物量検出ステップで検出された該被破砕物量が第一所定量以上となった場合に、該第二油圧モータへ供給される該作動油流量の該上限値を第二上限値に制限する第二制限ステップ（Ｅ３０〜Ｅ４０）と、該第二制限ステップによる該作動油流量の制限後に、該被破砕物量検出ステップで検出された該被破砕物量が該第一所定量よりも少ない第二所定量未満となった場合に、該第二上限値の制限を解除する第二制限解除ステップ（Ｅ５０〜Ｅ２０）とをさらに備えたことを特徴としている。

また、請求項８記載の本発明の破砕機の制御方法は、請求項７記載の構成に加えて、該第二制限ステップにおいて、該被破砕物量が該第一所定量以上のまま第三所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値を制限するとともに、該第二制限解除ステップにおいて、該被破砕物量が該第二所定量未満のまま第四所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値の制限を解除することを特徴としている。

本発明の破砕機の制御装置（請求項１）及び制御方法（請求項５）によれば、クラッシャの駆動圧に応じて振動フィーダの駆動速度を制御することで、クラッシャが過負荷になることを未然に防ぐことができる。また、第二油圧モータへの作動油流量を制限する制御の終了条件である駆動圧が、開始条件の駆動圧よりも低く設定されているため、駆動圧の変動にヒステリシスを設けることができ、制御のハンチング（第一圧力を中心とした駆動圧の振動変化）を防止することができる。これにより、クラッシャの安定駆動が可能となり、破砕効率を向上させることができる。

また、本発明の破砕機の制御装置（請求項２）及び制御方法（請求項６）によれば、振動フィーダの速度制御の開始条件及び終了条件のそれぞれに時間条件を付加することにより、駆動圧検出手段で検出される駆動圧の一時的な変動や検出値のノイズ成分に起因する誤作動を防止することができる。
また、本発明の破砕機の制御装置（請求項３）及び制御方法（請求項７）によれば、クラッシャの駆動圧と被破砕物量との双方を参照することによって、被破砕物の種類にかかわらず、過負荷を防止してクラッシャを安定駆動することができる。

また、本発明の破砕機の制御装置（請求項４）及び制御方法（請求項８）によれば、振動フィーダの速度制御の開始条件及び終了条件のそれぞれに時間条件を付加することにより、被破砕物量検出手段で検出される被破砕物量のノイズ成分に起因する誤作動を防止することができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図１３は本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置を説明するためのものであり、図１は本制御装置が適用された自走式破砕機の全体構成を示す側面図、図２はその自走式破砕機の内部構成を模式的に示す簡易断面図、図３は本制御装置に係る油圧回路・制御ブロック構成図である。

図４〜図１０は本制御装置の制御内容を示すフローチャートであり、図４〜図７はクラッシャの駆動圧に基づき振動フィーダの駆動速度を制御するためのものを示し、図８〜図１０はクラッシャ内の被破砕物量に基づき振動フィーダの駆動速度を制御するためのものを示す。
図１１は本制御装置の駆動圧制御に係る作用を説明するためのタイムチャートであり、（ａ）は負荷圧Ｐの経時変化を示すもの、（ｂ）はフィーダの駆動速度の変化を示すもの、（ｃ）は制御用フラグの変化を示すものである。

また、図１２は本制御装置の高さ制御に係る作用を説明するためのタイムチャートであり、（ａ）は被破砕物量の経時変化を示すもの、（ｂ）はフィーダの駆動速度の変化を示すもの、（ｃ）は制御用フラグの変化を示すものである。
また、図１３は本制御装置において駆動圧制御及び高さ制御が同時に実施された場合の作用を説明するためのタイムチャートであり、フィーダの駆動速度の変化を示すものである。

［１．装置構成］
本制御装置は、図１に示す自走式破砕機１０に適用されている。この自走式破砕機１０は、下部走行体１４の上に架台フレームを介してクラッシャ４，ホッパ６，フィーダ（振動フィーダ）５及びメインコンベア８を備えて構成されている。
車体の略中央部に配置されたクラッシャ４は、岩石やコンクリートガラ等の被破砕物を圧砕するための破砕装置である。このクラッシャ４は、可動歯及び固定歯の二枚の押圧板部材を上方へ拡開するように向かい合わせに設けたジョー式の破砕機構を備えており、二枚の押圧板部材間へ投入された被破砕物を圧砕して、下方から排出するようになっている。なお、図２に示すように、クラッシャ４の駆動源である油圧式のクラッシャ用モータ（第一油圧モータ）４ａは、可動歯の車体前方に隣接して設けられている。

また、図２に示すように、クラッシャ４の左右内側面には可動歯と固定歯との間に存在する被破砕物量を検出する手段としての高さセンサ（被破砕物量検出手段）３が設けられている。この高さセンサ３は、車体の左右方向に対をなす光電センサであり、一方から投光される赤外線を他方で受光するよう構成されている。
これにより、一方のセンサから他方のセンサまでの間に被破砕物がある（オン）か否（オフ）かを把握することができるようになっている。本実施形態では、２対の高さセンサ３が設けられている。以下、図２に示すように、上から順に第一高さセンサ３ａ，第二高さセンサ３ｂとも呼ぶ。これらの第一高さセンサ３ａ及び第二高さセンサ３ｂにおける検出情報は、後述するコントローラ１へと入力されるようになっている。

ホッパ６は、クラッシャ４の固定歯の上端部に隣接して設けられた荷受け台であり、図１に示すように上方へ向かって拡径された皿形状をなしている。ここには、例えば油圧ショベルやホイルローダ等が用いられて、クラッシャ４の内部へ供給される被破砕物が投入されるようになっている。また、ホッパ６の底面には振動式のフィーダ５が配設されている。

フィーダ５は、油圧駆動のフィーダ用モータ（第二油圧モータ）５ａでホッパ６上の被破砕物に振動を与えながら、その被破砕物をクラッシャ４の内部へと供給するための装置である。このフィーダ５には、櫛状のグリズリ（ふるい装置）５ｂが設けられており、フィーダ用モータ５ａでフィーダ５全体に振動を与えることによってグリズリ５ｂで被破砕物を選別しつつ、被破砕物を移動させている。ここでは、被破砕物中に雑多に含まれる粒度の細かい小石や砂（細粒，ズリ）がふるい落とされるようになっている。

グリズリ５ｂの下部には、ふるい落とされた細粒を直接メインコンベア８へと導くシュータ７が設けられている。このシュータ７は、細粒の通路をなす筒状の部材であり、その上端部がグリズリ５ｂの下面全体を覆うようにフィーダ５に接続されている。一方、シュータ７の下端部は、クラッシャ４下端部における被破砕物の排出口の近傍へと配向されている。

メインコンベア８は、その上流部をクラッシャ４及びシュータ７の下方に近接して配置されるとともに、その下流部を車体前方へ延設された搬出装置である。図１に示すように、メインコンベア８の先端部には、油圧式のメインコンベア用モータ８ａが取り付けられている。メインコンベア用モータ８ａを駆動することにより、クラッシャ４で破砕された被破砕物とグリズリ５ｂで選別された細粒とを車体前方へ移送することができるようになっている。

ホッパ６上へ投入された被破砕物の移送ラインに着目すると、図２に示すように、クラッシャ４を介してメインコンベア８へ移送されるラインと、シュータ７を介してメインコンベア８へ移送されるラインとの二通りに分岐している。これらのラインの分岐点となる位置で、被破砕物がフィーダ５のグリズリ５ｂによって選別されている。
上記のメインコンベア用モータ８ａ，フィーダ用モータ５ａ及びクラッシャ用モータ４ａは、エンジンルーム１３内に配置された油圧ポンプ１１によって駆動されている。油圧ポンプ１１は、本油圧回路へ作動油を供給する動力源であり、図示しないエンジンによって駆動されている。

また、エンジンルーム１３の車体後方側面には、上記の機器類を操作するための集中コントロールパネル１５が配置されている。ここには、フィーダ５の運転及び停止（オン／オフ）を切り換えるフィーダ運転スイッチや、メインコンベア８の作動及び停止を切り換えるメインコンベア運転スイッチといったスイッチ類、操作者にフィーダ５の作動状態を通知するための報知灯、エンジンキースイッチ、エンジン回転数設定ダイヤル、モニタ装置等が設けられている。これらの入出力装置はそれぞれ、後述するコントローラ１に接続されている。

［２．油圧回路構成］
本自走式破砕機１０のクラッシャ４及びフィーダ５の制御に係る油圧回路を、図３に示す。フィーダ用モータ５ａ及びクラッシャ用モータ４ａは、油圧ポンプ１１に対して互いに並列に接続されている。なお図３は、本発明に係る回路構成要素のみを抽出して示したものであり、メインコンベア用モータ８ａに係る回路やクラッシャ４用のコントロールバルブ，パイロット回路等の記載を省略している。

クラッシャ用モータ４ａと油圧ポンプ１１とを連結する油圧回路上には、駆動圧センサ（駆動圧検出手段）２が設けられている。この駆動圧センサ２は、クラッシャ４の駆動圧（すなわち、クラッシャ用モータ４ａに作用している作動油圧）Ｐを検出する圧力センサである。ここで検出されたクラッシャ４の駆動圧Ｐは、後述するコントローラ１へ入力されるようになっている。

また、油圧ポンプ１１とフィーダ用モータ５ａとを連結する油圧回路上には、フィーダ制御弁５ｃが介装されている。このフィーダ制御弁５ｃは、フィーダ用モータ５ａへの作動油の流量を制御する機能を持った電磁比例弁であり、コントローラ１によって開度を制御されるようになっている。

［３．コントローラ全体構成］
コントローラ１は、マイクロコンピュータで構成された電子制御装置であり、周知のマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスとして提供されている。このコントローラ１では、フィーダ制御弁５ｃの弁開度が制御されている。なお、フィーダ用モータ５ａの回転速度は、供給される作動油流量に応じて変化する。したがって、コントローラ１はフィーダ制御弁５ｃの弁開度を変更することで、フィーダ５の駆動速度を制御していることになる。

図３に示すように、コントローラ１の入力側には前述の駆動圧センサ２，第一高さセンサ３ａ及び第二高さセンサ３ｂが接続されており、各センサから入力される情報に基づいて二種類の制御を実施できるようになっている。これらの制御は、何れか一方のみを実施することもでき、あるいは、両方の制御を同時に実施することもできるようになっている。

第一の制御は、クラッシャ４の駆動圧Ｐに基づくフィーダ５の駆動速度の制御である。この制御は、駆動圧Ｐが高くなるに連れてフィーダ５の駆動速度を低下させて、クラッシャ４での破砕能力に見合った量の被破砕物を供給するものである。
一方、第二の制御は、クラッシャ４の内部に存在する被破砕物量（被破砕物の高さ）に基づくフィーダ５の駆動制御である。この制御は、クラッシャ４の内部の被破砕物の高さが高くなった場合にフィーダ５の駆動速度を低下させて、クラッシャ４での破砕能力に見合った量の被破砕物を供給するものである。

例えば、軽石やコンクリートガラのような比較的軟らかい（破砕されやすい）被破砕物がクラッシャ４の内部に大量に供給されると、破砕効率が低下するもののクラッシャ４の駆動圧はあまり上昇しない。一方、自然石のような比較的硬い（破砕されにくい）被破砕物の場合には、少量でもクラッシャ４の駆動圧を上昇させて破砕効率を低下させる場合がある。つまり、被破砕物の種類によって、クラッシャ４の駆動圧を監視した方がよい場合や、被破砕物量を監視した方がよい場合がある。そこで本制御装置では、被破砕物の種類毎に適した制御方法があることに着目して、二種類の制御を同時に実施可能な構成としている。

本実施形態のコントローラ１は、上記の二種類の制御を実現するための具体的な構成として、駆動圧制御開始部（第一制限手段）１ａ，駆動圧制御終了部（第一制限解除手段）１ｂ，高さ制御開始部（第二制御手段）１ｃ及び高さ制御終了部（第二制限解除手段）１ｄを備えて構成されている。なお、これらの各部位において実現される機能は、コンピュータプログラムとしてコントローラ１の内部に記憶されている。
駆動圧制御開始部１ａ及び駆動圧制御終了部１ｂは駆動圧制御を実施するためのものであり、高さ制御開始部１ｃ及び高さ制御終了部１ｄは高さ制御を実施するためのものである。

［３−１．駆動圧に基づく制御］
駆動圧制御開始部１ａは、前述の二種類の制御のうちの前者の制御の開始条件を判定するものであり、クラッシャ４の駆動圧Ｐが予め設定された所定圧力以上となった場合に、フィーダ制御弁５ｃの開度を絞って作動油流量の上限値を制限する制御を実施する。このような制御を以下、駆動圧制御と呼ぶ。

本実施形態では、駆動圧制御の開始条件に係る所定圧力として二つの圧力値Ｐ₁，Ｐ₃が設定されており、作動油流量の上限値が二段階に制限されるようになっている。つまり、フィーダ５の駆動速度が通常の作動時から二段階に減速制御されている。
まず、駆動圧制御開始部１ａは駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₁（第一圧力の一つ）以上となった場合に、制御用フラグＦ_A1をＦ_A1＝１に設定する。そして、このフラグＦ_A1がＦ_A1＝１の状態で所定時間Ｔ₁（第一所定時間の一つ）が経過した場合に、制御用フラグＦ_A2をＦ_A2＝１に設定して駆動圧制御を開始するようになっている。この駆動圧制御では、作動油流量の上限値がＱ₁（第一上限値の一つ）に制限されて、フィーダ５の駆動速度が第一制限速度Ｖ₁に減速されるようになっている。

同様に、駆動圧制御開始部１ａは、駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₁よりも高い所定圧Ｐ₃以上となった場合に、制御用フラグＦ_A3をＦ_A3＝１に設定し、さらにその状態で所定時間Ｔ₂（第一所定時間の一つ）が経過した場合に、制御用フラグＦ_A4をＦ_A4＝１に設定して駆動圧制御を開始するようになっている。この場合、作動油流量の上限値がＱ₁よりも小さいＱ₂（第一上限値の一つ）に制限されて、フィーダ５の駆動速度がさらに第二制限速度Ｖ₂まで減速されるようになっている。この第二制限速度Ｖ₂は、第一制限速度Ｖ₁よりも低速に設定されている。

一方、駆動圧制御終了部１ｂは、開始された駆動圧制御の終了条件を判定するものであり、駆動圧制御開始部１ａで設定された制御フラグの値に応じた判定を行う。まず、二つの制御フラグＦ_A2，Ｆ_A4がＦ_A2＝１かつＦ_A4＝０であるときには、駆動圧Ｐと所定圧Ｐ₁よりも低く設定された所定圧Ｐ₂とを比較し、所定圧Ｐ₂未満となった場合に制御用フラグＦ_A1をＦ_A1＝０に設定する。そしてこのフラグＦ_A1がＦ_A1＝０の状態で所定時間Ｔ₃（第二所定時間の一つ）が経過した場合に、制御用フラグＦ_A2をＦ_A2＝０に設定して駆動圧制御を終了させるようになっている。これにより、作動油流量の上限値の設定が解除されて、フィーダ５の駆動速度が駆動圧制御前の通常速度に復帰することになる。

また、制御フラグＦ_A2，Ｆ_A4がＦ_A2＝Ｆ_A4＝１であるときには、二段階の強度で制限がなされていることになるため、まず駆動圧Ｐと所定圧Ｐ₃よりも低く設定された所定圧Ｐ₄とを比較し、所定圧Ｐ₄未満となった場合に制御用フラグＦ_A3をＦ_A3＝０に設定する。そしてこのフラグＦ_A3がＦ_A3＝０の状態で所定時間Ｔ₄（第二所定時間の一つ）が経過した場合に、制御用フラグＦ_A4をＦ_A4＝０に設定するようになっている。これにより、作動油流量の上限値の設定の一つが解除されて、フィーダ５の駆動速度が第一制限速度Ｖ₁に制限された状態となる。つまり、制御フラグＦ_A2，Ｆ_A4がＦ_A2＝１かつＦ_A4＝０となるため、その後も前述の終了条件の判定が継続される。

上記の駆動圧制御を制御内容毎に分類して開始条件及び終了条件をまとめると以下の通りとなる。
〔１〕一段階目の駆動圧制御（フィーダ５の駆動速度をＶ₁に制限する制御）
・開始条件：駆動圧Ｐ≧Ｐ₁でＴ₁以上経過
・終了条件：駆動圧Ｐ＜Ｐ₂でＴ₂以上経過（ただし、Ｐ₁＞Ｐ₂）
〔２〕二段階目の駆動圧制御（フィーダ５の駆動速度をＶ₂に制限する制御）
・開始条件：駆動圧Ｐ≧Ｐ₃でＴ₃以上経過（ただし、Ｐ₃＞Ｐ₁）
・終了条件：駆動圧Ｐ＜Ｐ₄でＴ₄以上経過（ただし、Ｐ₃＞Ｐ₄）
このように、駆動圧制御の終了条件に係る駆動圧Ｐ₂，Ｐ₄は、それぞれ開始条件に係る駆動圧Ｐ₁，Ｐ₃よりも低く設定されているため、この制御による駆動圧変動にヒステリシスが設けられることになる。上記の制御フラグが示す状態をまとめると以下の通りとなる。

・Ｆ_A1：駆動圧Ｐ≧Ｐ₁の状態
・Ｆ_A2：一段階目の駆動圧制御が実施される（されている）状態
・Ｆ_A3：駆動圧Ｐ≧Ｐ₃の状態
・Ｆ_A4：二段階目の駆動圧制御が実施される（されている）状態

［３−２．高さに基づく制御］
高さ制御開始部１ｃは、前述の第二の制御の開始条件を判定するものであり、クラッシャ４の内部に所定量以上の被破砕物を検知した場合に、フィーダ制御弁５ｃの開度を絞って作動油流量の上限値を制限する制御を実施する。このような制御を以下、高さ制御と呼ぶ。

高さ制御開始部１ｃは、第一高さセンサ３ａ及び第二高さセンサ３ｂの双方で被破砕物が検知された場合に、制御用フラグＦ_B1をＦ_B1＝１に設定する。そして、このフラグＦ_B1がＦ_B1＝１の状態で所定時間Ｔ₅（第三所定時間）が経過した場合に、制御フラグＦ_B2をＦ_B2＝１に設定して高さ制御を開始するようになっている。この高さ制御では、作動油流量の上限値がＱ₃（第二上限値）に制限されて、フィーダ５の駆動速度が第三制限速度Ｖ₃に減速されるようになっている。なお、ここでは高さ制御による作動油流量の上限値及びフィーダ５の駆動速度が、駆動圧制御における作動油流量の上限値と異なる値に設定されているが、同じ値に（例えば、それぞれをＱ₁，Ｖ₁に）設定してもよい。

一方、高さ制御終了部１ｄは、開始された高さ制御の終了条件を判定するものであり、第一高さセンサ３ａ及び第二高さセンサ３ｂの双方で被破砕物が検知されなくなった場合に、制御用フラグＦ_B1をＦ_B1＝０に設定する。そしてフラグＦ_B1がＦ_B1＝０の状態で所定時間Ｔ₆（第四所定時間）が経過した場合に、制御用フラグＦ_B2をＦ_B2＝０に設定して駆動圧制御を終了させるようになっている。これにより、作動油流量の上限値の設定が解除されて、フィーダ５の駆動速度が駆動圧制御前の通常速度に復帰することになる。

なお、クラッシャ４の排出口から第一高さセンサ３ａまでの高さをＨ₁、第二高さセンサまでの高さをＨ₂とすると、第一高さセンサ３ａ及び第二高さセンサ３ｂの双方で被破砕物が検知されること、被破砕物の高さがＨ₁以上になることと同義である。また、第一高さセンサ３ａ及び第二高さセンサ３ｂの双方で被破砕物が検知されないことは、被破砕物の高さがＨ₂未満になることと同義である。

したがって、クラッシャ４の内部に存在する被破砕物量をＭ、その高さをＨ、クラッシャ４の排出口から高さＨ₁までの容積をＭ₁（第一所定量）、高さＨ₂までの容積をＭ₂（第二所定量）とすると、上記の高さ制御の開始条件及び終了条件は以下のようにまとめることができる。

〔３〕フィーダ５の駆動速度をＶ₃に制限する高さ制御
・開始条件：被破砕物量Ｍ≧Ｍ₁でＴ₅以上経過
・終了条件：被破砕物量Ｍ＜Ｍ₂でＴ₆以上経過（ただし、Ｍ₁＞Ｍ₂）
換言すれば、以下の通りとなる。

・開始条件：高さＨ≧Ｈ₁でＴ₅以上経過
・終了条件：高さＨ＜Ｈ₂でＴ₆以上経過（ただし、Ｈ₁＞Ｈ₂）
このように、高さ制御の終了条件に係る被破砕物量Ｍ₂やその高さＨ₂は、開始条件に係る被破砕物量Ｍ₁やその高さＨ₁よりも小さく設定されているため、この制御による駆動圧変動にもヒステリシスが設けられることになる。上記の制御フラグが示す状態をまとめると以下の通りとなる。

・Ｆ_B1：被破砕物量Ｍ≧Ｍ₁（高さＨ≧Ｈ₁）の状態
・Ｆ_B2：高さ制御が実施される（されている）状態
なお、コントローラ１は、駆動圧制御及び高さ制御を同時に実施する場合には、各々の制御を単独で実施する場合の制御量の論理和を演算して、実際の制御を実施するようになっている。例えば、駆動圧制御に係るフィーダ５の駆動速度Ｖ₁，Ｖ₂と高さ制御に係るフィーダ５の駆動速度Ｖ₃との大小関係がＶ₂＜Ｖ₃＜Ｖ₁であるとき、一段階目の駆動圧制御と高さ制御とが同時に実施される場合には、フィーダ５の駆動速度がより低い速度（より強く制限される）のＶ₃となるように制御がなされる。つまりこの場合、高さ制御が優先されるようになっている。また、二段階目の駆動圧制御と高さ制御とが同時に実施される場合には、フィーダ５の駆動速度がＶ₂となるように、駆動圧制御が優先されるようになっている。

以下、参考に本実施形態における制御の具体的な設定例を記載する。
・第一制限速度Ｖ₁：通常時の設定速度の８０％
・第二制限速度Ｖ₂：通常時の設定速度の６０％
・第三制限速度Ｖ₃：通常時の設定速度の７０％
・所定時間Ｔ₁〜Ｔ₆：３秒
・所定圧Ｐ₁：クラッシャリリーフ圧の６０％
・所定圧Ｐ₂：クラッシャリリーフ圧の５０％
・所定圧Ｐ₃：クラッシャリリーフ圧の８０％
・所定圧Ｐ₄：クラッシャリリーフ圧の７０％

［４．フローチャート］
本発明に係る破砕機の制御装置１０では、図４〜図１０に示すフローチャートに従って制御が実施される。これらのフローチャートは、コントローラ１の内部において繰り返し実行されている。図４に示すフローが駆動圧制御のメインフローであり、図５〜図７に示フローが駆動圧制御に関連したサブフローとなっている。また、図８に示すフローが高さ制御のメインフローであり、図９，図１０に示すフローが高さ制御に関連したサブフローである。駆動圧制御のメインフロー及び高さ制御のメインフローは、互いに独立して実行できるようになっている。なお、これらのフローチャートに係る制御フラグＦ_A1，Ｆ_A2，Ｆ_A3，Ｆ_A4，Ｆ_B1及びＦ_B2の初期値は全て０である。

［４−１．駆動圧制御メインフロー］
図４に示す駆動圧制御のメインフローを説明する。
ステップＡ１０及びステップＡ２０は、駆動圧制御の制御段階を判定するフローである。まずステップＡ１０では、制御フラグＦ_A2がＦ_A2＝０であるか否かが判定される。ここでＦ_A2＝０の場合にはステップＡ３０へ進み、通常時の制御が実施される。すなわち、フィーダ５の駆動速度に制限が加えられず、また、それまで駆動速度が制限されていた場合にはその制限が解除される。そして続くステップＡ４０へ進み、図５に示す駆動圧制御サブフロー１が実施される。なお、駆動圧制御サブフロー１とは、一段階目の駆動圧制御の開始条件を判定するためのフローである。

また、ステップＡ１０での判定結果がＦ_A2≠０（Ｆ_A2＝１）である場合にはステップＡ２０へ進み、制御フラグＦ_A4がＦ_A4＝０であるか否かが判定される。ここで、Ｆ_A4＝０の場合にはステップＡ５０へ進み、一段階目の駆動圧制御が実施される。すなわち、フィーダ５の駆動速度が第一制限速度Ｖ₁に制限されるように、作動油流量の上限値がＱ₁に制御される。そして続くステップＡ６０では、図６に示す駆動圧制御サブフロー２が実施される。なお、駆動圧制御サブフロー２とは、一段階目の駆動圧制御の終了条件及び二段階目の駆動圧制御の開始条件を判定するためのフローである。

さらに、ステップＡ２０でＦ_A4≠０（Ｆ_A4＝１）である場合にはステップＡ７０へ進み、二段階目の駆動圧制御が実施される。すなわち、フィーダ５の駆動速度が第二制限速度Ｖ₂に制限されるように、作動油流量の上限値がＱ₂に制御される。そして続くステップＡ８０では、図７に示す駆動圧制御サブフロー３が実施される。なお、駆動圧制御サブフロー３とは、二段階目の駆動圧制御の終了条件を判定するためのフローである。
上記の通り、この駆動圧制御メインフローでは、制御フラグＦ_A2及びＦ_A4に基づいて制御内容が選択されている。これらの制御フラグＦ_A2及びＦ_A4は、駆動圧制御サブフロー１〜３の中で随時更新設定されるようになっている。

［４−２．駆動圧制御サブフロー１］
図５に示す駆動圧制御サブフロー１を説明する。メインフローのステップＡ１０の条件判定により、駆動圧制御サブフロー１は制御フラグＦ_A2，Ｆ_A4がＦ_A2＝０かつＦ_A4＝０であるとき、すなわち、駆動圧制御が何も実施されていないときに実行される。

ステップＢ１０では、駆動圧センサ２で検出されたクラッシャ４の駆動圧Ｐがコントローラ１へ入力される。続くステップＢ２０では、駆動圧制御開始部１ａにおいて、駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₁以上であるか否かが判定される。ここで、Ｐ≧Ｐ₁である場合にはステップＢ３０へ進み、Ｐ＜Ｐ₁である場合にはステップＢ８０へ進む。
ステップＢ３０では、制御フラグＦ_A1の値が０であるか否かが判定される。ここでＦ_A1＝０である場合にはステップＢ４０へ進み、制御フラグＦ_A1がＦ_A1＝１に設定され、続くステップＢ５０において第一タイマＴ_A1のカウントが開始される。この第一タイマＴ_A1は、所定時間Ｔ₁が経過したか否かを判定するためのタイマである。

一方、ステップＢ３０でＦ_A1≠０（すなわち、Ｆ_A1＝１）である場合にはそのままステップＢ６０へと進む。なお、このステップＢ３０は、一旦駆動圧が所定圧Ｐ₁以上となり第一タイマＴ_A1のカウントが開始された後には、そのカウントを開始するためのステップ（ステップＢ４０〜ステップＢ５０）をスキップするためのステップである。
ステップＢ６０では、第一タイマＴ_A1のカウント開始から所定時間Ｔ₁が経過したか否かが判定される。ここで、Ｔ_A1≧Ｔ₁と判定された場合にはステップＢ７０へ進んで制御フラグＦ_A2がＦ_A2＝１に設定され、このサブフローは終了する。つまりこの時点で一段階目の駆動圧制御の開始が確定することになる。また、ステップＢ６０でＴ_A1＜Ｔ₁である場合にはステップＢ７０をスキップしてこのサブフローが終了する。

また、ステップＢ２０でＰ＜Ｐ₁である場合には、ステップＢ８０で制御フラグＦ_A1がＦ_A1＝０に設定され、続くステップＢ９０で第一タイマＴ_A1がリセットされる。つまり、駆動圧Ｐが一旦所定圧Ｐ₁以上になったとしても、その状態が所定時間Ｔ₁継続しなければタイマのカウントが停止するため、制御フラグＦ_A2がＦ_A2＝１にならず、一段階目の駆動圧制御は開始されない。

［４−３．駆動圧制御サブフロー２］
図６に示す駆動圧制御サブフロー２を説明する。このサブフローは、制御フラグＦ_A2，Ｆ_A4がＦ_A2＝１かつＦ_A4＝０であるとき、すなわち、一段階目の駆動圧制御が実施されているときに実行される。
ステップＣ１０では、駆動圧センサ２で検出されたクラッシャ４の駆動圧Ｐがコントローラ１へ入力される。続くステップＣ２０では、駆動圧制御終了部１ｂにおいて、駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₂未満であるか否かが判定される。ここで、Ｐ＜Ｐ₂である場合にはステップＣ３０へ進み、Ｐ≧Ｐ₂である場合にはステップＣ１１０へ進む。

ステップＣ３０では、制御フラグＦ_A1の値が１であるか否かが判定される。ここでＦ_A1＝１である場合にはステップＣ４０へ進み、制御フラグＦ_A1がＦ_A1＝０に設定され、続くステップＣ５０において第二タイマＴ_A2のカウントが開始される。この第二タイマＴ_A2は、所定時間Ｔ₂が経過したか否かを判定するためのタイマである。
一方、ステップＣ３０でＦ_A1≠１（すなわち、Ｆ_A1＝０）である場合にはそのままステップＣ６０へと進む。なお、このステップＣ３０は、一旦駆動圧が所定圧Ｐ₂未満となり第二タイマＴ_A2のカウントが開始された後には、そのカウントを開始するためのステップ（ステップＣ４０〜ステップＣ５０）をスキップするためのステップである。

ステップＣ６０では、第二タイマＴ_A2のカウント開始から所定時間Ｔ₂が経過したか否かが判定される。ここで、Ｔ_A2≧Ｔ₂と判定された場合にはステップＣ７０へ進んで制御フラグＦ_A2がＦ_A2＝０に設定され、このサブフローは終了する。つまりこの時点で一段階目の駆動圧制御の終了が確定することになる。
また、ステップＣ６０でＴ_A2＜Ｔ₂である場合にはステップＣ７０をスキップしてこのサブフローが終了する。

また、ステップＣ２０でＰ≧Ｐ₂である場合には、ステップＣ１１０で制御フラグＦ_A1がＦ_A1＝１に設定され、続くステップＣ１２０で第二タイマＴ_A2がリセットされる。つまり、駆動圧Ｐが一旦所定圧Ｐ₂未満になったとしても、その状態が所定時間Ｔ₂継続しなければタイマのカウントが停止するため、制御フラグＦ_A2がＦ_A2＝０にならず、一段階目の駆動圧制御は終了しない。

さらに続くステップＣ１３０以降のステップは、二段階目の駆動圧制御の開始条件を判定するためのステップである。ステップＣ１３０では、駆動圧制御開始部１ａにおいて、駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₃以上であるか否かが判定される。ここで、Ｐ≧Ｐ₃である場合にはステップＣ１４０へ進み、Ｐ＜Ｐ₃である場合にはステップＣ１９０へ進む。
ステップＣ１４０では、制御フラグＦ_A3の値が０であるか否かが判定される。ここでＦ_A3＝０である場合にはステップＣ１５０へ進み、制御フラグＦ_A3がＦ_A3＝１に設定され、続くステップＣ１６０において第三タイマＴ_A3のカウントが開始される。この第三タイマＴ_A3は、所定時間Ｔ₃が経過したか否かを判定するためのタイマである。

一方、ステップＣ１４０でＦ_A3≠０（すなわち、Ｆ_A3＝１）である場合にはそのままステップＣ１７０へと進む。なお、このステップＣ１４０は、一旦駆動圧が所定圧Ｐ₃以上となり第三タイマＴ_A3のカウントが開始された後には、そのカウントを開始するためのステップ（ステップＣ１５０〜ステップＣ１６０）をスキップするためのステップである。
ステップＣ１７０では、第三タイマＴ_A3のカウント開始から所定時間Ｔ₃が経過したか否かが判定される。ここで、Ｔ_A3≧Ｔ₃と判定された場合にはステップＣ１８０へ進んで制御フラグＦ_A4がＦ_A4＝１に設定され、このサブフローは終了する。つまりこの時点で二段階目の駆動圧制御の開始が確定することになる。また、ステップＣ１７０でＴ_A3＜Ｔ₃である場合にはステップＣ１８０をスキップしてこのサブフローが終了する。

また、ステップＣ１３０でＰ＜Ｐ₃である場合には、ステップＣ１９０で制御フラグＦ_A3がＦ_A3＝０に設定され、続くステップＣ２００で第三タイマＴ_A3がリセットされる。つまり、駆動圧Ｐが一旦所定圧Ｐ₃以上になったとしても、その状態が所定時間Ｔ₃継続しなければタイマのカウントが停止するため、制御フラグＦ_A4がＦ_A4＝１にならず、二段階目の駆動圧制御は開始されない。

［４−４．駆動圧制御サブフロー３］
図７に示す駆動圧制御サブフロー３を説明する。このサブフローは、制御フラグＦ_A2，Ｆ_A4がＦ_A2＝１かつＦ_A4＝１であるとき、すなわち、二段階目の駆動圧制御が実施されているときに実行される。
ステップＤ１０では、駆動圧センサ２で検出されたクラッシャ４の駆動圧Ｐがコントローラ１へ入力される。続くステップＤ２０では、駆動圧制御終了部１ｂにおいて、駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₄未満であるか否かが判定される。ここで、Ｐ＜Ｐ₄である場合にはステップＤ３０へ進み、Ｐ≧Ｐ₄である場合にはステップＤ８０へ進む。

ステップＤ３０では、制御フラグＦ_A3の値が１であるか否かが判定される。ここでＦ_A3＝１である場合にはステップＤ４０へ進み、制御フラグＦ_A3がＦ_A3＝０に設定され、続くステップＤ５０において第四タイマＴ_A4のカウントが開始される。この第四タイマＴ_A4は、所定時間Ｔ₄が経過したか否かを判定するためのタイマである。
一方、ステップＤ３０でＦ_A3≠１（すなわち、Ｆ_A3＝０）である場合にはそのままステップＤ６０へと進む。なお、このステップＤ３０は、一旦駆動圧が所定圧Ｐ₄未満となり第四タイマＴ_A4のカウントが開始された後には、そのカウントを開始するためのステップ（ステップＤ４０〜ステップＤ５０）をスキップするためのステップである。

ステップＤ６０では、第四タイマＴ_A4のカウント開始から所定時間Ｔ₄が経過したか否かが判定される。ここで、Ｔ_A4≧Ｔ₄と判定された場合にはステップＤ７０へ進んで制御フラグＦ_A4がＦ_A4＝０に設定され、このサブフローは終了する。つまりこの時点で二段階目の駆動圧制御の終了が確定することになる。また、ステップＤ６０でＴ_A4＜Ｔ₄である場合にはステップＤ７０をスキップしてこのサブフローが終了する。

また、ステップＤ２０でＰ≧Ｐ₄である場合には、ステップＤ８０で制御フラグＦ_A3がＦ_A3＝１に設定され、続くステップＤ９０で第四タイマＴ_A4がリセットされる。つまり、駆動圧Ｐが一旦所定圧Ｐ₄未満になったとしても、その状態が所定時間Ｔ₄継続しなければタイマのカウントが停止するため、制御フラグＦ_A4がＦ_A4＝０にならず、二段階目の駆動圧制御は終了しない。

［４−５．高さ制御メインフロー］
図８に示す高さ制御メインフローを説明する。
まずステップＥ１０では、制御フラグＦ_B2がＦ_B2＝０であるか否かが判定される。ここでＦ_B2＝０の場合にはステップＥ２０へ進み、通常時の制御が実施される。すなわち、フィーダ５の駆動速度に制限が加えられず、また、それまで駆動速度が制限されていた場合にはその制限が解除される。そして続くステップＥ３０へ進み、図９に示す高さ制御サブフロー１が実施される。なお、高さ制御サブフロー１とは、高さ制御の開始条件を判定するためのフローである。

また、ステップＥ１０での判定結果がＦ_B2≠０（Ｆ_B2＝１）である場合にはステップＥ４０へ進み、フィーダ５の駆動速度が第三制限速度Ｖ₃に制限されるように、作動油流量の上限値がＱ₃に制御される。そして続くステップＥ５０では、図１０に示す高さ制御サブフロー２が実施される。なお、高さ制御サブフロー２とは、高さ制御の終了条件を判定するためのフローである。
上記の通り、この高さ制御メインフローでは、制御フラグＦ_B2に基づいて制御内容が選択されている。制御フラグＦ_B2は、駆動圧制御サブフロー１，２の中で随時更新設定されるようになっている。

［４−６．高さ制御サブフロー１］
図９に示す高さ制御サブフロー１を説明する。メインフローのステップＥ１０の条件判定により、高さ制御サブフロー１は制御フラグＦ_B2がＦ_B2＝０であるとき、すなわち、高さ制御が実施されていないときに実行される。

ステップＦ１０では、第一高さセンサ３ａ及び第二高さセンサ３ｂによる被破砕物の検出情報がコントローラ１へ入力される。続くステップＦ２０では、高さ制御開始部１ｃにおいて、第一高さセンサ３ａ及び第二高さセンサ３ｂの双方で被破砕物が検知されたか否かが判定される。被破砕物をともに検知した場合にはステップＦ３０へ進み、そうでない場合（すなわち、何れか一方の高さセンサ３が被破砕物を検知した場合か、どちらの高さセンサ３も被破砕物を検知しなかった場合）にはステップＦ８０へ進む。

ステップＦ３０では、制御フラグＦ_B1の値が０であるか否かが判定される。ここでＦ_B1＝０である場合にはステップＦ４０へ進み、制御フラグＦ_B1がＦ_B1＝１に設定され、続くステップＦ５０において第五タイマＴ_B1のカウントが開始される。この第五タイマＴ_B1は、所定時間Ｔ₅が経過したか否かを判定するためのタイマである。
一方、ステップＦ３０でＦ_B1≠０（すなわち、Ｆ_B1＝１）である場合にはそのままステップＦ６０へと進む。なお、このステップＦ３０は、一旦第五タイマＴ_B1のカウントが開始された後には、そのカウントを開始するためのステップ（ステップＦ４０〜ステップＢ５０）をスキップするためのステップである。

ステップＦ６０では、第五タイマＴ_B1のカウント開始から所定時間Ｔ₅が経過したか否かが判定される。ここで、Ｔ_B1≧Ｔ₅と判定された場合にはステップＦ７０へ進んで制御フラグＦ_B2がＦ_B2＝１に設定され、このサブフローは終了する。つまりこの時点で高さ制御の開始が確定することになる。また、ステップＦ６０でＴ_B1＜Ｔ₅である場合にはステップＦ７０をスキップしてこのサブフローが終了する。

また、ステップＦ２０において第一高さセンサ３ａと第二高さセンサ３ｂとの少なくとも何れか一方で被破砕物を検知しなかった場合には、ステップＦ８０で制御フラグＦ_B1がＦ_B1＝０に設定され、続くステップＦ９０で第五タイマＴ_B1がリセットされる。つまり、二つの高さセンサ３で被破砕物が非検知となったとしてもタイマのカウントが停止するため、その状態が所定時間Ｔ₅継続しなければ制御フラグＦ_B2がＦ_B2＝１にならず、高さ制御は開始されない。

［４−７．高さ制御サブフロー２］
図１０に示す高さ制御サブフロー２を説明する。このサブフローは、制御フラグＦ_B2がＦ_B2＝１であるとき、すなわち、高さ制御が実施されているときに実行される。
ステップＧ１０では、第一高さセンサ３ａ及び第二高さセンサ３ｂによる被破砕物の検出情報がコントローラ１へ入力される。続くステップＧ２０では、高さ制御終了部１ｄにおいて、第一高さセンサ３ａ及び第二高さセンサ３ｂの双方で被破砕物が非検知であるか否かが判定される。ここで、両者ともに非検知である場合にはステップＧ３０へ進み、そうでない場合（すなわち、少なくとも何れか一方の高さセンサ３が被破砕物を検知した場合）にはステップＧ８０へ進む。

ステップＧ３０では、制御フラグＦ_B1の値が１であるか否かが判定される。ここでＦ_B1＝１である場合にはステップＧ４０へ進み、制御フラグＦ_B1がＦ_B1＝０に設定され、続くステップＧ５０において第六タイマＴ_B2のカウントが開始される。この第六タイマＴ_B2は、所定時間Ｔ₆が経過したか否かを判定するためのタイマである。
一方、ステップＧ３０でＦ_B1≠１（すなわち、Ｆ_B1＝０）である場合にはそのままステップＧ６０へと進む。なお、このステップＧ３０は、一旦第六タイマＴ_B2のカウントが開始された後には、そのカウントを開始するためのステップ（ステップＧ４０〜ステップＧ５０）をスキップするためのステップである。

ステップＧ６０では、第六タイマＴ_B2のカウント開始から所定時間Ｔ₆が経過したか否かが判定される。ここで、Ｔ_B2≧Ｔ₆と判定された場合にはステップＧ７０へ進んで制御フラグＦ_B2がＦ_B2＝０に設定され、このサブフローは終了する。つまりこの時点で高さ制御の終了が確定することになる。また、ステップＧ６０でＴ_B2＜Ｔ₆である場合にはステップＧ７０をスキップしてこのサブフローが終了する。

また、ステップＧ２０でＰ≧Ｐ₄である場合には、ステップＧ８０で制御フラグＦ_B1がＦ_B1＝１に設定され、続くステップＧ９０で第六タイマＴ_B2がリセットされる。つまり、二つの高さセンサ３で被破砕物が非検知となったとしても、その状態が所定時間Ｔ₆継続しなければタイマのカウントが停止するため、制御フラグＦ_B2がＦ_B2＝０にならず、高さ制御は終了しない。

［５．作用，効果］
［５−１．駆動圧制御］
まず、コントローラ１において駆動圧制御のみを実施した場合について詳述する。
図１１（ａ）に示すように、クラッシャ４を始動させて作業を開始すると、駆動圧Ｐが徐々に上昇する。破砕作業の過程で一時的に駆動圧Ｐが上昇して時刻ｔ₀に所定圧Ｐ₁以上になると、図１１（ｂ）に示すように、制御フラグＦ_A1がＦ_A1＝１に設定される。しかし、Ｆ_A1＝１の状態が所定時間Ｔ₁継続しなければ、制御フラグＦ_A2がＦ_A2＝１にならない。所定時間Ｔ₁が経過するよりも前に駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₁を下回る時刻ｔ₁には、制御フラグＦ_A1がＦ_A1＝０に設定し直されるため、駆動圧制御はまだ開始されない。

このように、制御条件に時間条件を付加することより、所定時間Ｔ₁以上継続しないような一時的な駆動圧Ｐの上昇や、駆動圧センサ２における駆動圧Ｐの検出値のうちのノイズ成分の影響を排除することができ、駆動圧制御における誤作動や過剰反応を防止することができる。
その後時刻ｔ₂に駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₁以上になると、制御フラグＦ_A1が再びＦ_A1＝１に設定される。そして、時刻ｔ₂から所定時間Ｔ₁が経過した時刻ｔ₃までＦ_A1＝１の状態が継続すると、図１１（ｃ）に示すように、制御フラグＦ_A2がＦ_A2＝１に設定される。

これにより、図１１（ｂ）に示すように、時刻ｔ₃から一段階目の駆動圧制御が開始され、フィーダ５の駆動速度が第一制限速度Ｖ₁となるようにフィーダ用モータ５ａへ供給される作動油流量の上限値がＱ₁に設定されて、フィーダ制御弁５ｃの弁開度が制御される。フィーダ５の駆動速度が通常時の駆動速度よりも低下することになり、クラッシャ４へ供給される被破砕物量が減少するため、クラッシャ４の駆動圧Ｐの上昇を抑制することができる。

さらにその後時刻ｔ₄に駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₃以上になると、制御フラグＦ_A3がＦ_A3＝１に設定される。そしてその状態が時刻ｔ₄から所定時間Ｔ₂が経過した時刻ｔ₅まで継続すると、制御フラグＦ_A4がＦ_A4＝１に設定される。
これにより、時刻ｔ₅からは二段階目の駆動圧制御が開始され、フィーダ５の駆動速度が第二制限速度Ｖ₂となるように作動油流量の上限値がＱ₁に設定され、フィーダ制御弁５ｃの弁開度が制御される。フィーダ５の駆動速度が一段階目の駆動圧制御時よりもさらに低下することになり、クラッシャ４の駆動圧Ｐの上昇をさらに抑制することができる。

二段階目の駆動圧制御により駆動圧Ｐが徐々に低下し、時刻ｔ₆に駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₄未満になると、制御フラグＦ_A3がＦ_A3＝０に設定される。そしてその状態が時刻ｔ₆から所定時間Ｔ₃が経過した時刻ｔ₇まで継続すると、制御フラグＦ_A4が＝０に設定される。これにより、二段階目の駆動圧制御が終了して一段階目の駆動圧制御に復帰するため、フィーダ５の駆動速度が第一制限速度Ｖ₁となるように制御される。

さらに、時刻ｔ₈に駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₂未満になると、制御フラグＦ_A1がＦ_A1＝０に設定される。そしてその状態が時刻ｔ₈から所定時間Ｔ₄が経過した時刻ｔ₉まで継続すると、制御フラグＦ_A2がＦ_A2＝０に設定される。これにより、一段階目の駆動圧制御も終了し、フィーダ５が通常時の駆動速度で駆動される。
このように、クラッシャ４の駆動圧Ｐに応じてフィーダ５の駆動速度を制御することで、クラッシャ４の過負荷状態を未然に防ぐことができる。また、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、一段階目の駆動圧制御の終了条件に係る所定圧Ｐ₂が、その制御の開始条件に係る所定圧Ｐ₁よりも低圧に設定されているため、駆動圧Ｐの変動にヒステリシスを設けることができる。

例えば、単に所定圧Ｐ₁のみを駆動圧制御の開始，終了条件の閾値に設定すると、時刻ｔ₀〜ｔ₁間に見られるように、駆動圧Ｐが所定圧Ｐ₁の前後で振動変化したような場合に、短時間で繰り返し制御が実施されることになり、駆動圧Ｐが安定しない。これに対し、本発明の制御装置によれば、制御のハンチングを防止することができ、駆動圧Ｐの変動を安定化させることができる。またこれにより、クラッシャ４の安定駆動が可能となり、破砕作業効率を向上させることができる。特に、軽石やコンクリートガラ等よりも硬度の高い自然石等を破砕する場合には、駆動圧制御が効果的である。

［５−２．高さ制御］
次に、コントローラ１において高さ制御のみを実施した場合について詳述する。
図１２（ａ）に示すように、クラッシャ４を作動させて作業を開始すると、被破砕物の高さが徐々に上昇する。時刻ｔ₁₀に被破砕物の高さがＨ₂に達すると、その被破砕物が第二高さセンサ３ｂで検知される。一方、第一高さセンサ３ａでは被破砕物がまだ検知されていないため、高さ制御は開始されない。

その後、時刻ｔ₁₁に被破砕物の高さがＨ₁に達し、被破砕物が第一高さセンサ３ａ及び第二高さセンサ３ｂの双方で検知されると、図１２（ｃ）に示すように、制御フラグＦ_B1がＦ_B1＝１に設定される。そして、時刻ｔ₁₁から所定時間ｔ₅が経過した時刻ｔ₁₂までＦ_B1＝１の状態が継続すると、図１２（ｃ）に示すように、制御フラグＦ_B2がＦ_B2＝１に設定される。

これにより、図１２（ｂ）に示すように、時刻ｔ₁₂から高さ制御が開始され、フィーダ５の駆動速度が第三制限速度Ｖ₃となるように作動油流量の上限値がＱ₃に設定されて、フィーダ制御弁５ｃの弁開度が制御される。フィーダ５の駆動速度が通常時の駆動速度よりも低下することになり、クラッシャ４へ供給される被破砕物量が減少するため、クラッシャ４の内部に貯留された被破砕物量の増加を抑制することができる。

その後被破砕物量が減少し、時刻ｔ₁₃に被破砕物の高さがＨ₂を下回るようになると、制御フラグＦ_B1が＝０に設定される。そしてその状態が時刻ｔ₁₃から所定時間ｔ₆が経過した時刻ｔ₁₄まで継続すると、制御フラグＦ_B2がＦ_B2＝０に設定される。これにより、高さ制御が終了し、フィーダ５が通常時の駆動速度で駆動される。
このように、クラッシャ４の内部に存在する被破砕物量に応じてフィーダ５の駆動速度を制御することにより、被破砕物の過剰供給を未然に防ぐことができる。また、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、高さ制御の終了条件に係る被破砕物の高さＨ₂が、その制御の開始条件に係る被破砕物の高さＨ₁よりも低く設定されているため、被破砕物量の変動にヒステリシスを設けることができる。特に、軽石やコンクリートガラのように、自然石よりも軟らかい被破砕物を破砕する際には、クラッシャ４の内部に過剰供給されたとしても駆動圧Ｐが上昇しない場合があるため、高さ制御が効果的である。

［５−３．駆動圧制御及び高さ制御の組合せ］
さらに、コントローラ１において駆動圧制御と高さ制御とを同時に実施した場合について詳述する。
図１３には、図１１（ｂ）に示されたフィーダ駆動速度と図１２（ｂ）に示されたフィーダ駆動速度とが破線で示されている。コントローラ１では、各制御を単独で実施する場合の制御量の論理和が演算されるため、結果として図１３中に実線で示されたような制御が実施される。

まず、時刻ｔ₃から時刻ｔ₅の間は、一段階目の駆動圧制御が実施されてフィーダ５の駆動速度が第一制限速度Ｖ₁に制限される。続いて時刻ｔ₅から時刻ｔ₇の間は、二段階目の駆動圧制御が実施されてフィーダ５の駆動速度が第二制限速度Ｖ₂に制限される。なお、時刻ｔ₁₂から時刻ｔ₇の間には高さ制御の開始条件も成立しているが、ここでは高さ制御に係る第三制限速度Ｖ₃よりも二段階目の駆動圧制御に係る第二制限速度Ｖ₂の方がより低い速度に設定されているため、二段階目の駆動圧制御が優先されている。これにより、単純に制御量を加算する手法と比較して、過剰な制御を抑制することができる。

また、時刻ｔ₇から時刻ｔ₁₄の間は、高さ制御が実施されてフィーダ５の駆動速度が第三制限速度Ｖ₃に制限される。そして時刻ｔ₁₄になると、駆動圧制御及び高さ制御がともに終了し、フィーダ５が通常時の駆動速度で駆動される。
このように、クラッシャ４の駆動圧Ｐと被破砕物量との双方を参照して二重の制御を実施することによって、被破砕物の種類にかかわらず、過負荷を防止してクラッシャ４を安定駆動することができる。例えば、コンクリートガラと自然石とを交互にホッパ６上へ投入して破砕作業を行うような場合であっても、クラッシャ４及びフィーダ５を停止させることなく、適切に被破砕物の供給量を調節することができ、破砕効率を向上させることができる。

［６．その他］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、コントローラ１が駆動圧制御と高さ制御とを同時にあるいは単独で実施できるように構成されているが、何れか一方の制御のみを実施するような構成としてもよい。駆動圧制御のみを実施する場合には、少なくとも駆動圧制御開始部１ａ及び駆動圧制御終了部１ｂがコントローラ１に備えられていればよく、高さ制御のみを実施する場合には、少なくとも高さ制御開始部１ｃ及び高さ制御終了部１ｄがコントローラ１に備えられていればよい。

また、上述の実施形態では、駆動圧制御が二段階の強度でフィーダ５の駆動速度が制限されるようになっているが、制御の開始条件及び終了条件を追加して多段階の制御とすることも考えられる。あるいは、上述の実施形態における高さ制御のように、一段階の制御にしてもよい。
また、上述の実施形態では、クラッシャ４の内部に存在する被破砕物量を検出するための具体的例として、複数の高さセンサ３を異なる高さに配置した構成を例示したが、センサの種類や数はこれに限定されない。例えば、高さセンサ３の個数を増やせば、被破砕物量をより正確に把握することができ、きめの細かい制御が可能となる。また、特許文献２に記載されたように一個の超音波センサを利用して被破砕物の高さを検出する構成としてもよい。

なお、上述の実施形態では本制御装置を自走式破砕機１０に適用したものを例示したが、定置式のジョークラッシャやコーンクラッシャ等にも適用することが可能である。少なくとも、油圧駆動のクラッシャ及びフィーダを備えた破砕機であれば、適用することができる。また、上述の実施形態の制御における所定圧Ｐ₁〜Ｐ₄、第一〜第三駆動速度Ｖ₁〜Ｖ₃、所定時間Ｔ₁〜Ｔ₆等の具体的な設定値は任意である。

本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置が適用された自走式破砕機の全体構成を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置が適用された自走式破砕機の内部構成を模式的に示す簡易断面図である。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置に係る油圧回路・制御ブロック構成図である。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置の制御内容を示すフローチャートであり、クラッシャの駆動圧に基づき振動フィーダの駆動速度を制御するためのメインフローである。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置の制御内容を示すフローチャートであり、クラッシャの駆動圧に基づき振動フィーダの駆動速度を制御するためのサブフローである。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置の制御内容を示すフローチャートであり、クラッシャの駆動圧に基づき振動フィーダの駆動速度を制御するためのサブフローである。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置の制御内容を示すフローチャートであり、クラッシャの駆動圧に基づき振動フィーダの駆動速度を制御するためのサブフローである。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置の制御内容を示すフローチャートであり、クラッシャ内の被破砕物量に基づき振動フィーダの駆動速度を制御するためのメインフローである。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置の制御内容を示すフローチャートであり、クラッシャ内の被破砕物量に基づき振動フィーダの駆動速度を制御するためのサブフローである。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置の制御内容を示すフローチャートであり、クラッシャ内の被破砕物量に基づき振動フィーダの駆動速度を制御するためのサブフローである。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置の駆動圧制御に係る作用を説明するためのタイムチャートであり、（ａ）は負荷圧Ｐの経時変化を示すもの、（ｂ）はフィーダの駆動速度の変化を示すもの、（ｃ）は制御用フラグの変化を示すものである。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置の高さ制御に係る作用を説明するためのタイムチャートであり、（ａ）は被破砕物量の経時変化を示すもの、（ｂ）はフィーダの駆動速度の変化を示すもの、（ｃ）は制御用フラグの変化を示すものである。 本発明の一実施形態に係る破砕機の制御装置において駆動圧制御及び高さ制御が同時に実施された場合の作用を説明するためのタイムチャートであり、フィーダの駆動速度の変化を示すものである。

符号の説明

１ コントローラ
１ａ 駆動圧制御開始部（第一制限手段）
１ｂ 駆動圧制御終了部（第一制限解除手段）
１ｃ 高さ制御開始部（第二制限手段）
１ｄ 高さ制御終了部（第二制限解除手段）
２ 駆動圧センサ（駆動圧検出手段）
３ 高さセンサ（被破砕物量検出手段）
３ａ 第一高さセンサ
３ｂ 第二高さセンサ
４ クラッシャ
４ａ クラッシャ用モータ（第一油圧モータ）
５ フィーダ（振動フィーダ）
５ａ フィーダ用モータ（第二油圧モータ）
５ｂ グリズリ
５ｃ フィーダ制御弁
６ ホッパ
７ シュータ
８ メインコンベア
８ａ メインコンベア用モータ
１０ 自走式破砕機
１１ 油圧ポンプ
１３ エンジンルーム
１４ 下部走行体
１５ 集中コントロールパネル

Claims (8)

1. 被破砕物を破砕するクラッシャと、該被破砕物を該クラッシャへ供給する振動フィーダと、該クラッシャの駆動源としての第一油圧モータと、該振動フィーダの駆動源としての第二油圧モータとを備えた破砕機において、
   該第一油圧モータの駆動圧を検出する駆動圧検出手段と、
   該駆動圧検出手段で検出された該駆動圧が第一圧力以上となった場合に、該第二油圧モータへ供給される作動油流量の上限値を第一上限値に制限する第一制限手段と、
   該第一制限手段による該作動油流量の制限時において、該駆動圧検出手段で検出された該駆動圧が該第一圧力よりも低い第二圧力未満となった場合に、該第一上限値の制限を解除する第一制限解除手段と
   を備えたことを特徴とする、破砕機の制御装置。
2. 該第一制限手段が、該駆動圧が該第一圧力以上のまま第一所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値を制限するとともに、
   該第一制限解除手段が、該駆動圧が該第二圧力未満のまま第二所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値の制限を解除する
   ことを特徴とする、請求項１記載の破砕機の制御装置。
3. 該クラッシャの内部に存在する被破砕物量を検出する被破砕物量検出手段と、
   該被破砕物量検出手段で検出された該被破砕物量が第一所定量以上となった場合に、該第二油圧モータへ供給される該作動油流量の該上限値を第二上限値に制限する第二制限手段と、
   該第二制限手段による該作動油流量の制限時において、該被破砕物量検出手段で検出された該被破砕物量が該第一所定量よりも少ない第二所定量未満となった場合に、該第二上限値の制限を解除する第二制限解除手段と
   をさらに備えたことを特徴とする、請求項１又は２記載の破砕機の制御装置。
4. 該第二制限手段が、該被破砕物量が該第一所定量以上のまま第三所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値を制限するとともに、
   該第二制限解除手段が、該被破砕物量が該第二所定量未満のまま第四所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値の制限を解除する
   ことを特徴とする、請求項３記載の破砕機の制御装置。
5. 被破砕物を破砕するクラッシャと、該被破砕物を該クラッシャへ供給する振動フィーダと、該クラッシャの駆動源としての第一油圧モータと、該振動フィーダの駆動源としての第二油圧モータとを備えた破砕機の制御方法であって、
   該第一油圧モータの駆動圧を検出する駆動圧検出ステップと、
   該駆動圧検出ステップで検出された該駆動圧が第一圧力以上となった場合に、該第二油圧モータへ供給される作動油流量の上限値を第一上限値に制限する第一制限ステップと、
   該第一制限ステップによる該作動油流量の制限後に、該駆動圧検出ステップで検出された該駆動圧が該第一圧力よりも低い第二圧力未満となった場合に、該第一上限値の制限を解除する第一制限解除ステップと
   を備えたことを特徴とする、破砕機の制御方法。
6. 該第一制限ステップにおいて、該駆動圧が該第一圧力以上のまま第一所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値を制限するとともに、
   該第一制限解除ステップにおいて、該駆動圧が該第二圧力未満のまま第二所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値の制限を解除する
   ことを特徴とする、請求項５記載の破砕機の制御方法。
7. 該クラッシャの内部に存在する被破砕物量を検出する被破砕物量検出ステップと、
   該被破砕物量検出ステップで検出された該被破砕物量が第一所定量以上となった場合に、該第二油圧モータへ供給される該作動油流量の該上限値を第二上限値に制限する第二制限ステップと、
   該第二制限ステップによる該作動油流量の制限後に、該被破砕物量検出ステップで検出された該被破砕物量が該第一所定量よりも少ない第二所定量未満となった場合に、該第二上限値の制限を解除する第二制限解除ステップと
   をさらに備えたことを特徴とする、請求項５又は６記載の破砕機の制御方法。
8. 該第二制限ステップにおいて、該被破砕物量が該第一所定量以上のまま第三所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値を制限するとともに、
   該第二制限解除ステップにおいて、該被破砕物量が該第二所定量未満のまま第四所定時間経過したときに、該作動油流量の上限値の制限を解除する
   ことを特徴とする、請求項７記載の破砕機の制御方法。

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